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Dokumentenidentifikation DE102007024068B3 22.01.2009
Titel Fahrzeug-Bremsenprüfstand, insbesondere Rollenbremsenprüfstand
Anmelder Snap-on Equipment GmbH, 64319 Pfungstadt, DE
Erfinder Seibl, Erich, 84577 Tüßling, DE
Vertreter Patentanwälte Eder & Schieschke, 80796 München
DE-Anmeldedatum 22.05.2007
DE-Aktenzeichen 102007024068
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.01.2009
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.01.2009
IPC-Hauptklasse G01L 5/28  (2006.01)  A,  F,  I,  20070522,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse G01M 17/007  (2006.01)  A,  L,  I,  20070522,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Bremsenprüfstand, insbesondere Rollenbremsenprüfstand, zur selbsttätigen Erfassung und Auswertung von auf verschiedene Räder eines Fahrzeugs wirkenden Bremsmomenten, mit einer Messeinrichtung zur Messung des Bremsmoments wenigstens eines Rades einer Fahrzeugachse eines in einer Messposition befindlichen Fahrzeugs, wobei sich in der Messposition das wenigstens eine Rad in einer, in Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen, definierten Position zum Fahrzeug-Bremsenprüfstand befindet, und wobei die Messeinrichtung eine Antriebseinheit zum Antrieb des wenigstens eines in der Messposition befindlichen Rades und Mittel zur Erfassung des auf das angetriebene Rad des Fahrzeugs wirkenden Bremsmoments aufweist, mit wenigstens einem Fahrzeug-Sensor zum Detektieren, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Erfassungsbereichs des Sensors befindet, und mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung, welche die Antriebseinheit ansteuert und welcher von den Mitteln zur Erfassung des Bremsmoments das auf das angetriebene Rad wirkende Bremsmoment zugeführt ist, und welcher das Singal des wenigstens einen Fahrzeug-Sensors zugeführt ist, wobei die Auswerte- und Steuereinrichtung für mehrere Räder unterschiedlicher Fahrzeugachsen ermittelte Bremsmomente abhängig vom Sensorsignal des wenigstens einen Fahrzeug-Sensors die ermittelten Bremsmomente der jeweiligen Fahrzeugachse zuordnet. Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor an der ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Bremsenprüfstand, insbesondere Rollenbremsenprüfstand, zur selbsttätigen Erfassung und Auswertung von auf verschiedene Räder eines Fahrzeugs wirkenden Bremsmomenten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ein Rollenbremsenprüfstand weist üblicherweise zwei Rollenpaare auf, die parallel zueinander ausgerichtet sind und auf welche jeweils ein Fahrzeugrad einer Achse eines zu prüfenden Fahrzeugs aufgefahren wird, so dass das betreffende Fahrzeugrad zwischen und oberhalb der beiden Rollen des betreffenden Rollenpaars zu liegen kommt. Wenigstens eine der jeweils zwei Rollen wird während der Bremsenprüfung durch einen ansteuerbaren Antrieb angetrieben, wodurch das jeweils aufliegende Fahrzeugrad in Drehbewegung versetzt wird. Bei Abbremsen der Fahrzeugräder erhöht sich das erforderliche Antriebsmoment, welches durch einen geeigneten Sensor und eine Auswerte- und Steuereinheit als Bremsmoment erfassbar ist. Bekannte Rollenbremsenprüfstände weisen zwischen den beiden Rollen eine Tastrolle auf, die vertikal verschieblich gelagert ist und eine Schaltfunktion übernimmt. Hierzu beaufschlagt die Tastrolle einen Schalter, so dass, sobald ein Fahrzeugrad auf die beiden Rollen auffährt, der Schalter betätigt wird. Diese Betätigung wird durch die Auswerte- und Steuereinheit erfasst, woraufhin diese einen Bremsenprüf-Zyklus beginnt und den Rollenantrieb startet.

Des Weiteren ist es aus der DE 20 2006 011 164 U1 bekannt, anstelle einer oder mehrerer Tastrollen einen berührungslose Sensoreinheit zur Erfassung der Position des betreffenden Reifens relativ zu den Rollen zu erfassen.

Derartige Bremsenprüfstände sind in der Regel mit einer Automatikfunktion zur Steuerung des Prüfablaufs ausgestattet. Die einfachste Version eines Automatikbetriebs kann dadurch realisiert werden, die Rollenpaare beim Einfahren eines Fahrzeugs in der vorbeschriebenen Art einzuschalten und anschließend eine Messung der Bremskräfte der Räder dieser Fahrzeugachse durchzuführen. Der Rollensatz wird beim Ausfahren des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugräder aus der Messposition oder im Fall eines Schlupfens der Reifen abgeschaltet. Für diesen simplen Automatikbetrieb genügt es, die vorstehend erläuterten Anfahrschalter (beispielsweise in Form von Tastrollen oder berührungslosen Sensoren) zu verwenden, wobei ein Schlupf der Räder gegenüber der angetriebenen Rolle durch die Messung der Drehzahl des betreffenden Rads im Verhältnis zur Rollendrehzahl detektiert wird.

Eine derartige Messung kann jedoch nur als temporäre Aussage für den Prüfer dienen, da keine Zuordnung der Messdaten, d. h. der erfassten Bremsmomente, zur jeweiligen Fahrzeugachse bzw. zum jeweiligen Rad einer Fahrzeugachse möglich ist. Es kann somit keine automatische Dokumentation der erfassten Bremsmomente unter Einschluss der erforderlichen Zuordnung der Bremsmomente zur jeweiligen Fahrzeugachse erfolgen. Eine Zuordnung muss in diesem Fall durch den Prüfer vorgenommen werden.

Weiter entwickelte Automatikbetriebe, die eine Zuordnung der Bremsmomente zur betreffenden Fahrzeugachse ermöglichen, arbeiten üblicherweise mit Hilfe von Zählern und Timern, um zwischen Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeugs zu unterscheiden. Dabei wird der Prüfbeginn durch den Prüfer definiert, z. B. durch das Löschen der Daten einer vorhergehenden Prüfung, wobei hierzu einer Auswerte- und Steuereinheit ein entsprechendes Löschsignal bzw. Startsignal zuführbar ist. Wenn das Fahrzeug anschließend in den Rollensatz zum ersten Mal einfährt, wird dies als Beginn eines Messvorgangs für die erste Fahrzeugachse, üblicherweise der Vorderachse, interpretiert. Solange die Fahrzeugräder dieser Achse den Rollensatz nicht für mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne verlassen, werden die während dieser Zeit ermittelten Bremsmomente dieser ersten Achse zugeordnet. Verlässt das zu prüfende Fahrzeug den Rollensatz länger als diese vorbestimmte Zeit, so wird dies als Achswechsel interpretiert. Die im darauf folgenden Messvorgang ermittelten Messdaten, d. h. die Werte für die dann erfassten Bremsmomente, werden dann der nächsten Achse, beispielsweise der Hinterachse eines zweiachsigen Fahrzeugs zugeordnet.

Anschließend kann vollautomatisch eine Dokumentation der Messdaten, beispielsweise in einem Ausdruck erfolgen, einschließlich einer Zuordnung der erfassten Bremsmomente zu den Fahrzeugachsen.

Nachteilig hierbei ist es jedoch, dass es zu einem Vertauschen der Messdaten von Vorder- und Hinterachse kommen kann, wenn der Automatikvorgang nicht sehr genau eingehalten wird.

Um auch diese Art und Weise eines Automatikbetriebs zu verbessern und ein Vertauschen der Messdaten in Bezug auf die zugehörigen Fahrzeugachsen zu vermeiden, wurden Bremsenprüfstände entwickelt, bei denen Lichtschranken, beispielsweise Reflexlichtschranken, verwendet werden, um eine Bewegung des Fahrzeugs während eines selbsttätig ablaufenden Prüfvorgangs zu erfassen, insbesondere die Bewegung eines zweiachsigen Fahrzeugs von einer ersten Messposition, in der beispielsweise die Vorderachse geprüft wird, in eine zweite Messposition, in der die Hinterachse geprüft wird.

Die Reflexlichtschranke wird dabei in einem bestimmten Abstand vor den Rollensätzen montiert. Dieser Abstand ist so gewählt, dass die Lichtschranke das Fahrzeug nicht detektiert, wenn es sich in einer Messposition befindet, in der die Räder die Vorderachse geprüft werden. Wird dagegen das Fahrzeug nach vorne bewegt, um in der zweiten Messposition die Räder der Hinterachse zu prüfen, so detektiert die Lichtschranke das Fahrzeug. D. h., bei diesem Automatikbetrieb werden Bremsmomente der ersten Fahrzeugachse, üblicherweise der Vorderachse, zugeordnet, wenn die Lichtschranke kein Fahrzeug detektiert. Detektiert dagegen die Lichtschranke das Fahrzeug, so werden die in dieser Messposition ermittelten Bremsmomente der zweiten geprüften Fahrzeugachse, üblicherweise der Fahrzeughinterachse, zugeordnet.

Die Installation einer derartigen Reflexlichtschranke ist jedoch mit einem verhältnismäßig großen Aufwand verbunden, da eine Verkabelung der Sensorik, die eine relativ große Entfernung von den Rollensätzen aufweist, mit der Auswerte- und Steuereinheit erfolgen muss. Wird der Bremsenprüfstand in einer Prüfhalle installiert, so ist es oftmals erforderlich, nachträglich den Boden zu schlitzen, um entsprechende Kabelkanäle zu realisieren. Soll ein Schlitzen des Bodens vermieden werden, bleibt nur die Montage von Kabelkanälen auf dem Boden, die jedoch in einer Prüfhalle oder Werkstatt ein zusätzliches Hindernis darstellen.

Der Erfindung liegt daher ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeug-Bremsenprüfstand, insbesondere Rollenbremsenprüfstand, zu schaffen, welcher die selbsttätige Erfassung und Auswertung von auf verschiedene Räder eines Fahrzeugs wirkenden Bremsmomenten ermöglicht.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch das Vorsehen wenigstens eines Fahrzeug-Sensors an der Antriebseinheit oder im Bereich der Antriebseinheit auf eine aufwändige Verkabelung verzichtet werden kann. Der wenigstens eine Sensor ist erfindungsgemäß so angeordnet und ausgebildet, dass er bei einem mit einem Rad der Fahrzeugvorderachse (oder der ersten Fahrzeugachse) in der Messposition befindlichen Fahrzeug ein „Non-Detect"-Signal und bei einem mit einem Rad der Fahrzeughinterachse oder einem Rad einer zwischen Fahrzeugvorderachse und Fahrzeughinterachse liegenden Fahrzeugachse in der Messposition befindlichem Fahrzeug ein „Detect"-Signal erzeugt (Alternative I).

Alternativ kann der Sensor erfindungsgemäß derart angeordnet und ausgebildet sein, dass er bei einem mit einem Rad der Fahrzeugvorderachse oder mit einem Rad einer zwischen Fahrzeugvorderachse und Fahrzeughinterachse liegenden Fahrzeugachse in der Messposition befindlichem Fahrzeug ein „Detect"-Signal und bei einem mit einem Rad der Fahrzeughinterachse (oder der letzten Fahrzeugachse) in der Messposition befindlichem Fahrzeug ein „Non-Detect"-Signal erzeugt (Alternative II).

Hierdurch kann der Fahrzeug-Bremsenprüfstand als Einheit ausgebildet werden, welche zur Installation des Prüfstands lediglich in eine Ausnehmung im Boden, beispielsweise im Boden einer Prüfhalle oder Werkstatt, montiert werden muss.

Der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor ist dabei vorzugsweise so angeordnet, dass er sich bei betriebsbereit installiertem Fahrzeug-Bremsenprüfstand, in vertikaler Richtung gesehen, im Bereich der Bodenoberfläche befindet, auf dem zu prüfende Fahrzeuge in die Messposition bewegt werden. Vorzugsweise wird man den Fahrzeug-Sensor so anordnen, dass er sich unterhalb der Bodenoberfläche befindet, um Beschädigungen, beispielsweise durch Fahrzeuge oder Personen, zu vermeiden.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor an einem Chassis der Antriebseinheit angeordnet sein. Hierdurch kann auf eine separate Verkabelung zwischen Sensor und Auswerte- und Steuereinheit, die erst nach der Installation der Rollensätze im Boden erfolgen müsste, verzichtet werden.

Als Sensoren eignen sich dabei jegliche Art von Sensoren, beispielsweise akustische, optische oder kapazitive Sensoren, deren Erfassungsbereich in der erforderlichen Art und Weise ausgebildet ist bzw. gewählt werden kann. Da die Sensoren erfindungsgemäß im Bereich der Rollensätze vorgesehen werden, muss der Erfassungsbereich, d. h. der Raumwinkel der Sensoren so festgelegt werden, dass der Sensor in wenigstens einer Messposition des zu prüfenden Fahrzeugs, beispielsweise bei der Prüfung der Räder der Vorderachse, ein „Non-Detect"-Signal erzeugt.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor einen strahlenförmigen Erfassungsbereich auf.

Der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor kann dabei innerhalb der Breite eines zu prüfenden Fahrzeugs vorgesehen sein. Die Achse des strahlförmigen Erfassungsbereichs kann dann im Wesentlichen in der Einfahr-Richtung eines zu prüfenden Fahrzeugs und schräg nach vorne oben (Alternative I) oder schräg nach hinten oben (Alternative II) verlaufen. Bei dieser Positionierung des wenigstens einen Fahrzeug-Sensors befindet sich der Sensor somit unterhalb eines sich in einer Messposition befindenden Fahrzeugs. Die Position des wenigstens einen Fahrzeug-Sensors muss dabei auf eine minimale Breite mit dem Fahrzeug-Bremsenprüfstand zu prüfender Fahrzeuge abgestimmt sein, d. h. auch bei einem Fahrzeug mit minimaler (zulässiger) Breite muss sich der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor noch innerhalb der Breite des Fahrzeugs befinden. Wird die Position des Fahrzeug-Sensors bei dieser Alternative in der Längsmittelachse des Fahrzeug-Bremsenprüfstands gewählt, so ist diese Bedingung in jedem Fall erfüllt.

Der strahlförmige Erfassungsbereich kann dabei einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt oder einen geringen Öffnungswinkel aufweisen, der vorzugsweise kleiner als 5°, höchst vorzugsweise kleiner als 1° ist.

Der strahlförmige Erfassungsbereich des wenigstens einen Sensors kann dabei jedoch auch im Wesentlichen fächerförmig ausgebildet sein, wobei der Erfassungsbereich in einer Richtung senkrecht zur Längserstreckungsebene des Fächers einen geringen Öffnungswinkel aufweist, der vorzugsweise kleiner als 5°, höchst vorzugsweise kleiner als 1° ist. Befindet sich der Fahrzeug-Sensor innerhalb der Breite eines zu prüfenden Fahrzeugs, d. h. unterhalb eines sich in einer Messposition befindlichen Fahrzeugs, so wird man den Erfassungsbereich des Sensors so orientieren, dass der Normalenvektor der Längserstreckungsebene des Fächers in einer vertikalen Ebene liegt. Hierdurch kann erreicht werden, dass unabhängig von der seitlichen Position des zu prüfenden Fahrzeugs, d. h. unabhängig von der Position des Fahrzeugs in Richtung der Achsen der Rollensätze, ein „Detect"-Signal immer im Wesentlichen in derselben Position des Fahrzeugs beim Bewegen des Fahrzeugs in dessen Längsachse erzeugt wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor auch außerhalb der Breite eines zu prüfenden Fahrzeugs (d. h. außerhalb eines Fahrzeugs mit maximal zulässiger Breite) in einer Messposition vorgesehen sein. In diesem Fall wird die Achse des strahlförmigen Erfassungsbereichs schräg und einwärts in Richtung auf die Messposition eines zu prüfenden Fahrzeugs und gleichzeitig schräg nach vorne oben (Alternative I) oder schräg nach hinten oben (Alternative II) gewählt.

Bei einer fächerförmigen Ausbildung des Erfassungsbereichs des wenigstens einen Sensors wird man in diesem Fall vorzugsweise die Orientierung des Fächers so wählen, dass dessen Längserstreckungsebene vertikal verläuft, d. h. der Normalenvektor der Längserstreckungsebene verläuft horizontal.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ordnet die Auswerte- und Steuereinheit im Fall eines zweiachsigen Fahrzeugs ein erfasstes Bremsmoment der Fahrzeugvorderachse zu, wenn der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor ein „Non-Detect"-Signal erzeugt und der Fahrzeughinterachse, wenn der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor ein „Detect"-Signal erzeugt (Alternative I). Im Fall der vorstehend erläuterten Alternative II kehrt sich diese Zuordnung selbstverständlich um.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung bietet es sich an, zusätzlich zu einem außerhalb der Fahrzeugbreite vorgesehenen Fahrzeug-Sensor wenigstens einen weiteren Fahrzeug-Sensor vorzusehen, der ebenfalls außerhalb der Breite eines zu prüfenden Fahrzeugs angeordnet ist. Die beiden Fahrzeugsensoren werden in diesem Fall so angeordnet und ausgebildet, dass diese in wenigstens einer Messposition eines zu prüfenden Fahrzeugs oder während einer Bewegung eines Fahrzeugs in eine Messposition oder aus dieser heraus das Fahrzeug von beiden Sensoren gleichzeitig erfasst wird. Die Sensoren werden in diesem Fall so ausgebildet, dass das jeweilige Sensor-Signal auch Informationen über den Abstand des vom jeweiligen Sensorstrahl erfassten Fahrzeugbereichs vom betreffenden Fahrzeug-Sensor beinhaltet. Auf diese Weise kann die Auswerte- und Steuereinheit aus ihr bekannten Geometriedaten über die Lage der Strahlachsen der Erfassungsbereiche der Sensoren eine unerwünschte Schräglage der Längsachse des zu prüfenden Fahrzeugs relativ zu einer Soll-Richtung der Fahrzeug-Längsachse ermitteln. Auf diese Weise können Fehlmessungen vermieden werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Rollen-Bremsenprüfstands nach der Erfindung in Draufsicht (1a) und in Seitenansicht (1b);

2 eine schematische Darstellung eines Rollenbremsenprüfstands nach der Erfindung mit einer Funktionalität zur Erkennung einer unzulässigen Schrägstellung des zu prüfenden Fahrzeugs; und

3 eine Darstellung eines bekannten Rollenbremsenprüfstands.

In 3 ist in schematischer Draufsicht ein bekannter Prüfstand P dargestellt.. Der Prüfstand P hat im Wesentlichen symmetrische Gestalt und dient zur gleichzeitigen Aufnahme zweier Vorder- oder Hinterräder R eines im Übrigen nicht näher dargestellten, zu prüfenden Kraftfahrzeugs.

Auf jeder Seite des Prüfstands P sind zwei Rollen L angeordnet, wobei die jeweils untere Rolle L durch einen Antrieb A antreibbar ist. Ein Fahrzeugrad R ruht im Betriebsfall auf den beiden benachbart angeordneten Rollen L und wird durch die angetriebene Rolle seinerseits zur Rotation angeregt. Im Bereich der Rollenlager seitlich der Fahrzeugräder R sind zwei Sensoren S angeordnet, die die Position jedes Reifens R in der Ebene oder im Raum erfassen. Die beiden Sensoren S und die Antriebe A sind mit einer Auswerte- und Steuereinheit T verbunden, in der die Signale der Sensoren S ausgewertet und gegebenenfalls in Steuersignale für die Antriebe A umgewandelt werden können. Auch die Ausgabe optischer oder akustischer Signale soll über die Steuereinheit T möglich sein.

Jeder Sensor S ermöglicht es, eine räumliche Bewegung des Fahrzeugreifens R außerhalb vorgebbarer Toleranzen bzw. relativ zu den Rollen L zu erkennen. Dabei kann es sich um eine axiale Abweichung in Richtung X ebenso handeln, wie um eine Bewegung radial zu den Rollen L, also in Richtung Y oder Z. Sobald eine solche Bewegung außerhalb vorgegebener Toleranzen erkannt wird, vermag die zugehörige Auswerte- und Steuereinheit entsprechende Signale bzw. Schaltbefehle auszugeben, um den sicheren und zeitoptimierten Betrieb des Prüfstands zu sichern.

1 zeigt in schematischer Draufsicht einen erfindungsgemäßen Fahrzeug-Bremsenprüfstand P, der als Rollenbremsenprüfstand gemäß 3 ausgebildet ist. Der Rollenbremsenprüfstand P ist zusätzlich um wenigstens einen Fahrzeug-Sensor FS erweitert, der auf einem Chassis C des Rollenbremsenprüfstands P angeordnet ist. Dabei kann der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor FS vorzugsweise in einer der in 1a dargestellten sechs Positionen angeordnet sein. Im Folgenden sei angenommen, dass sich der wenigstens eines Fahrzeug-Sensor in der in 1a links oben dargestellten Position befindet. Bei dem Sensor FS kann es sich beispielsweise um einen optischen Sensor handeln, der einen eng begrenzten Lichtstrahl LB aussendet und auf reflektiertes Licht anspricht, wenn der Lichtstrahl LB auf ein Hindernis, wie beispielsweise das zu detektierende Fahrzeug trifft.

Das Signal des optischen Sensors FS ist der Auswerte- und Steuereinheit T zugeführt. Die Steuereinheit T steuert den Bremsenprüfstand, insbesondere dessen Antrieb in der vorbeschriebenen Art und Weise an und erfasst die Bremsmomente der in der Messposition befindlichen Räder.

Sämtliche der erforderlichen Ansteuer- und Messsignale sind in 1a nur schematisch mit entsprechenden Pfeilen dargestellt.

Die Strahlachse des Sensors FS ist, wie aus den 1a und 1b ersichtlich, in Einfahrrichtung Y des Fahrzeugs in den Rollenbremsenprüfstand P gerichtet und gleichzeitig einwärts bezogen auf die Fahrzeugmitte und schräg nach oben bezogen auf die Bodenoberfläche (1b) geneigt.

Bei der in 1a dargestellten Messposition befinden sich die Räder der Fahrzeugvorderachse auf dem Bremsenprüfstand P. Der auf dem Chassis C angeordnete Fahrzeug-Sensor FS ist also so ausgebildet und angeordnet, dass das Fahrzeug mit seiner Außenkontur den Erfassungsbereich des Fahrzeug-Sensors FS nicht berührt.

Wird jedoch das Fahrzeug in die zweite Messposition bewegt (in Y-Richtung), in dem sich die Räder der Hinterachse auf dem Rollenbremsenprüfstand P befinden, so detektiert der Fahrzeug-Sensor FS die Außenkontur des Fahrzeugs, welche in dieser Position in den nach vorne und schräg einwärts sowie schräg nach oben gerichteten Erfassungsbereich eingreift. Das Detektieren kann im Fall eines optischen Sensors durch die Erfassung der reflektierten bzw. zurückgestreuten optischen Leistung erfolgen.

Auf diese Weise kann die Auswerte- und Steuereinheit T für die Räder der Vorderachse des zu prüfenden Fahrzeugs durch die Auswertung des Signals des Fahrzeug-Sensors dann der Vorderachse zuordnen, wenn der Sensor FS bei der Erfassung der betreffenden Bremsmomente ein „Non-Detect"-Signal liefert. In entsprechender Weise kann die Auswerte- und Steuereinheit T erfasste Bremsmomente dann den Rädern der Hinterachse des Fahrzeugs zuordnen, wenn bei der Messwerterfassung der Sensor FS ein „Detect"-Signal liefert.

Wie aus 1a ersichtlich, kann dieses Verfahren selbstverständlich auf mit Hilfe eines in 1a rechts oben angeordneten Sensors FS realisiert werden.

Wir der Sensor FS dagegen in einer der in 1a links bzw. rechts unten auf dem Chassis C dargestellten Positionen angeordnet, so kehrt sich die vorstehend erläuterte Zuordnungsvorschrift um. Denn in diesem Fall müssen die Sensoren so ausgerichtet werden, dass die Erfassungsbereiche LB entgegen der Einfahrrichtung Y des Fahrzeugs in den Rollenbremsenprüfstand B und schräg einwärts in Richtung auf die Fahrzeugmitte sowie schräg nach oben verlaufen. Dabei muss gewährleistet sein, dass die Fahrzeugaußenkontur den Erfassungsbereich berührt bzw. in diesen eingreift, wenn sich das Fahrzeug mit den Rädern der Vorderachse im Rollenbremsenprüfstand P befindet und dass keine Berührung bzw. kein Eingriff erfolgt, wenn sich das Fahrzeug mit den Rädern der Hinterachse in Messposition befindet.

Die in 1a dargestellten Positionen für den Fahrzeug-Sensor FS in den Ecken des Chassis C müssen jeweils so gewählt sein, dass sich auch im Fall eines zu prüfenden Fahrzeugs mit einer maximal zulässigen Breite die Sensoren seitlich außerhalb der Fahrzeugbreite befinden und dass die vorstehend erläuterten Bedingungen für die Erfassung bzw. Nicht-Erfassung des Fahrzeugs in den beiden Messpositionen erfüllt sind.

Bei den beiden weiteren, in 1a dargestellten, möglichen Positionen für den Fahrzeug-Sensor FS kann die Achse des strahlförmigen Erfassungsbereichs gerade nach vorne bzw. nach hinten ausgerichtet sein. Auch in diesem Fall muss die Strahlachse jedoch jeweils schräg nach oben gerichtet sein, wobei der Winkel so zu wählen ist, dass bei einer Bewegung des Fahrzeugs von einer Messposition, beispielsweise für die Vorderräder bzw. die Vorderachse, in die andere Messposition, beispielsweise die Hinterräder bzw. die Hinterachse, ein Wechsel des Sensor-Signals von „Non-Detect" nach „Detect" erfolgt bzw. umgekehrt. Selbstverständlich kann hierzu die Sensorposition auch außermittig sein, solange sich bei einer gerade nach vorne bzw. hinten gerichteten Orientierung des Erfassungsbereichs die Sensorposition innerhalb der Fahrzeugbreite befindet.

Selbstverständlich ist es auch möglich, nicht nur einen, sondern mehrere Fahrzeug-Sensoren FS zu verwenden, um die Erfassungssicherheit zu erhöhen oder um durch eine unterschiedliche Ausrichtung der Erfassungsbereiche unterschiedliche Fahrzeugtypen abzudecken, beispielsweise Fahrzeuge mit extrem kurzem oder langem Radstand und/oder Fahrzeuge mit extrem kurzem oder langem Abstand zwischen der Vorderachse und der Fahrzeugvorderkante bzw. der Fahrzeughinterachse und der Fahrzeughinterkante.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Rollenbremsenprüfstands P, bei der zwei Fahrzeug-Sensoren FS vorgesehen sind, wobei sich ein erster Fahrzeug-Sensor FS im linken vorderen Eckbereich des Chassis C befindet und ein zweiter Fahrzeug-Sensor FS im linken hinteren Eckbereich des Chassis C. Die beiden Sensoren FS sind so angeordnet und ausgerichtet, dass die Erfassungsbereiche das Fahrzeug bei einem Bewegen von der ersten Messposition in die zweite Messposition gleichzeitig erfassen. Diese Sensoren sind so ausgebildet, dass sie nicht nur ein „Detect" bzw. „Non-Detect"-Signal liefern, sondern gleichzeitig eine Information über den Abstand des Sensors vom erfassten Bereich des Fahrzeugs. Hierfür eignen sich beispielsweise bekannte Triangulations-Sensoren. Des Weiteren kann die Entfernung auch durch die Bestimmung der Signallaufzeit eines optischen oder akustischen Signals erfolgen. Die Auswerte- und Steuereinheit T kann dann aus den Informationen über die Abstände und ihr bekannten Informationen über den geometrischen Verlauf der Achsen der strahlförmigen Erfassungsbereiche eine mögliche unzulässige Schrägstellung des Fahrzeugs gegenüber der gewünschten idealen Einfahrrichtung Y bestimmen. Detektiert die Auswerte- und Steuereinheit T eine unzulässige Schräglage, beispielsweise durch das Detektieren eines Winkels W zwischen der Längsmittelebene des Rollenbremsenprüfstands P bzw. der idealen Einfahrrichtung Y und der Fahrzeuglängsachse, der größer ist als ein vorgegebener Maximalwinkel, so kann diese ein Warnsignal erzeugen und/oder den Prüfvorgang stoppen.


Anspruch[de]
Fahrzeug-Bremsenprüfstand, insbesondere Rollenbremsenprüfstand, zur selbsttätigen Erfassung und Auswertung von auf verschiedene Räder eines Fahrzeugs wirkenden Bremsmomenten,

(a) mit einer Messeinrichtung zur Messung des Bremsmoments wenigstens eines Rades einer Fahrzeugachse eines in einer Messposition befindlichen Fahrzeugs,

(i) wobei sich in der Messposition das wenigstens eine Rad in einer, in Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen, definierten Position zum Fahrzeug-Bremsenprüfstand befindet, und

(ii) wobei die Messeinrichtung eine Antriebseinheit zum Antrieb des wenigstens eine in der Messposition befindlichen Rades und Mittel zur Erfassung des auf das angetriebene Rad des Fahrzeugs wirkenden Bremsmoments aufweist,

(b) mit wenigstens einem Fahrzeug-Sensor zum Detektieren, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Erfassungsbereichs des Sensors befindet, und

(c) mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung,

(i) welche die Antriebseinheit ansteuert und welcher von den Mitteln zur Erfassung des Bremsmoments das auf das angetriebene Rad wirkende Bremsmoment zugeführt ist, und

(ii) welcher das Signal des wenigstens einen Fahrzeug-Sensors zugeführt ist,

(iii) wobei die Auswerte- und Steuereinrichtung für mehrere Räder unterschiedlicher Fahrzeugachsen ermittelte Bremsmomente abhängig vom Sensorsignal des wenigstens einen Fahrzeug-Sensors die ermittelten Bremsmomente der jeweiligen Fahrzeugachse zuordnet,

dadurch gekennzeichnet,

(d) dass der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor an der Antriebseinheit oder im Bereich der Antriebseinheit vorgesehen ist und

(e) dass der Fahrzeug-Sensor derart angeordnet und ausgebildet ist, dass er bei einem mit einem Rad der Fahrzeugvorderachse in der Messposition befindlichem Fahrzeug ein „Non-Detect"-Signal und bei einem mit einem Rad der Fahrzeughinterachse oder einem Rad einer zwischen Fahrzeugvorderachse und Fahrzeughinterachse liegenden Fahrzeugachse in der Messposition befindlichem Fahrzeug ein „Detect"-Signal erzeugt oder

(f) dass der Fahrzeug-Sensor derart angeordnet und ausgebildet ist, dass er. bei einem mit einem Rad der Fahrzeugvorderachse oder mit einem Rad einer zwischen Fahrzeugvorderachse und Fahrzeughinterachse liegenden Fahrzeugachse in der Messposition befindlichem Fahrzeug ein „Detect"-Signal und bei einem mit einem Rad der Fahrzeughinterachse in der Messposition befindlichem Fahrzeug ein „Non-Detect"-Signal erzeugt.
Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor so angeordnet ist, dass er sich bei betriebsbereit installiertem Fahrzeug-Bremsenprüfstand, in vertikaler Richtung gesehen, im Bereich der Bodenoberfläche befindet, auf dem zu prüfende Fahrzeuge in die Messposition bewegt werden. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor an einem Chassis der Antriebseinheit angeordnet ist. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor einen strahlförmigen Erfassungsbereich aufweist. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fahrzeugsensor innerhalb der Breite eines zu prüfenden Fahrzeugs in einer Messposition vorgesehen ist und dass die Achse des strahlförmigen Erfassungsbereichs annähernd in Einfahr-Richtung eines zu prüfenden Fahrzeugs und schräg nach vorne oben oder schräg nach hinten oben verläuft. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der strahlförmige Erfassungsbereich einen annähernd konstanten Querschnitt oder einen mit einem geringen Öffnungswinkel aufweist. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der strahlförmige Erfassungsbereich annähernd fächerförmig ausgebildet ist und in einer Richtung senkrecht zur Längserstreckungsebene des Fächers einen geringen Öffnungswinkel aufweist und dass der Normalenvektor der Längserstreckungsebene in einer vertikalen Ebene liegt. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fahrzeugsensor außerhalb der Breite eines zu prüfenden Fahrzeugs in einer Messposition vorgesehen ist und dass die Achse des strahlförmigen Erfassungsbereichs schräg und einwärts in Richtung auf die Messposition eines zu prüfenden Fahrzeugs und schräg nach vorne oben oder schräg nach hinten oben verläuft. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der strahlförmige Erfassungsbereich einen annähernd konstanten Querschnitt mit einem geringen Öffnungswinkel aufweist. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der strahlförmige Erfassungsbereich annähernd fächerförmig ausgebildet ist und in einer Richtung senkrecht zur Längserstreckungsebene des Fächers einen geringen Öffnungswinkel aufweist und dass der Normalenvektor der Längserstreckungsebene in einer horizontalen Ebene liegt. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach einem der Ansprüche 6, 7, 9, oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel kleiner als 5° ist. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel kleiner als 1° ist. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit im Fall eines zweiachsigen Fahrzeugs ein erfasstes Bremsmoment der Fahrzeugvorderachse zuordnet, wenn der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor ein „Non-Detect"-Signal, und dass die Auswerte- und Steuereinheit ein erfasstes Bremsmoment der Fahrzeughinterachse zuordnet, wenn der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor ein „Detect"-Signal erzeugt, oder umgekehrt. Fahrzeug-Bremsenprüfstand nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem wenigstens einen Fahrzeug-Sensor wenigstens ein weiterer Fahrzeug-Sensor vorgesehen ist, der außerhalb der Breite eines zu prüfenden Fahrzeugs in einer Messposition vorgesehen ist und der so angeordnet und ausgebildet ist, dass er in wenigstens einer Messposition eines zu messenden Fahrzeugs oder während dessen Bewegung in eine Messposition, gleichzeitig mit dem wenigstens einen Sensor das Fahrzeug erfasst, dass sowohl der wenigstens eine Fahrzeug-Sensor als auch der wenigstens eine weitere Fahrzeug-Sensor so ausgebildet sind, dass das jeweilige Sensorsignal Informationen über den Abstand des vom Sensorstrahl erfassten Fahrzeugbereichs vom Fahrzeug-Sensor beinhaltet und dass die Auswerte- und Steuereinheit aus ihr bekannten Geometriedaten über die Lage der Strahlachsen der Erfassungsbereiche der Sensoren eine unerwünschte Schräglage der Längsachse des zu prüfenden Fahrzeugs relativ zu einer Soll-Richtung der Fahrzeuglängsachse in einer Messposition ermittelt.






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